Michigan Inland Lakes Partnership

L’ossigeno disciolto e la temperatura sono due misurazioni fondamentali della produttività del lago. La quantità di ossigeno disciolto nell’acqua è un indicatore importante della salute complessiva del lago.

Questa figura mostra come i laghi oltre i 30 piedi di profondità possono essere divisi in tre strati durante l'estate.

Questa figura mostra come i laghi oltre i 30 piedi di profondità possono essere divisi in tre strati durante l’estate.

Per circa due settimane in primavera e in autunno, il tipico lago è interamente mescolato da cima a fondo, con tutta l’acqua nel lago di essere 4 gradi Celsius. In inverno c’è solo pochi gradi di differenza tra l’acqua sotto il ghiaccio (0 gradi Celsius) e l’acqua sul fondo (4 gradi Celsius). Tuttavia, in estate la maggior parte dei laghi con profondità sufficiente (superiore a 30 piedi) sono stratificati in tre strati distinti di temperature diverse. Questi strati sono indicati come epilimnion (acque superficiali calde) e hypolimnion (acque di fondo fredde) che sono separati dal metalimnion, o strato thermocline, uno strato di temperatura in rapida evoluzione. I cambiamenti fisici e chimici all’interno di questi strati influenzano il ciclo di nutrienti e altri elementi all’interno del lago.
Durante la stratificazione estiva il termoclino impedisce all’ossigeno disciolto prodotto dalla fotosintesi delle piante nelle acque calde dell’epilimnione ben illuminato di raggiungere le fredde acque scure dell’ipolimnione. L’ipolimnione ha solo l’ossigeno disciolto che ha acquisito durante il breve ribaltamento primaverile di due settimane. Questa fornitura di ossigeno finita viene gradualmente utilizzata dai batteri nell’acqua per decomporre la materia organica vegetale e animale morta che piove nell’ipolimnione dall’epilimnione, dove viene prodotta. Senza possibilità di rifornimento l’ossigeno disciolto nelle acque dell’ipolimnione viene gradualmente esaurito. Maggiore è l’apporto di materia organica dall’epilimnione e minore è il volume di acqua nell’ipolimnione, più rapida è la deplezione di ossigeno nell’ipolimnione. I laghi eutrofici altamente produttivi con piccoli volumi ipolimnetici possono perdere il loro ossigeno disciolto nel giro di poche settimane dopo la fine del ribaltamento primaverile e l’inizio della stratificazione estiva. Al contrario, i laghi oligotrofi a bassa produttività con grandi volumi ipolimnetici possono mantenere alti livelli di ossigeno per tutta l’estate.
Quando l’apporto di ossigeno disciolto dell’ipolimnione di un lago è esaurito, si verificano cambiamenti significativi nel lago. Specie ittiche come trote e coregoni che richiedono acqua fredda e alti livelli di ossigeno disciolto non sono in grado di sopravvivere. Senza ossigeno disciolto nell’acqua la chimica dei sedimenti di fondo viene modificata con conseguente rilascio del fosforo nutriente della pianta nell’acqua dai sedimenti. Di conseguenza le concentrazioni di fosforo nell’ipolimnione dei laghi produttivi eutrofici e ipereutrofici possono raggiungere livelli estremamente elevati. Durante le principali tempeste estive o al rovesciamento di caduta, questo fosforo può essere miscelato nelle acque superficiali per produrre fastidiose fioriture di alghe.
Alcuni laghi eutrofici di profondità moderata (25 a 35 piedi di profondità massima) possono stratificare, perdere il loro ipolimnione ossigeno disciolto e poi destratify con ogni tempesta estiva. Così tanto fosforo può essere portato nelle acque superficiali da queste stratificazioni e destratificazioni temporanee che la fonte primaria di fosforo per il lago non è lo spartiacque ma il lago stesso sotto forma di carico interno o riciclaggio.
Oltre al tipico schema di stratificazione del lago appena descritto, ora è noto che alcuni laghi del Michigan potrebbero non seguire questo schema. Piccoli laghi con profondità significativa, e situati in terreni collinari o protetti da forti forze del vento, non possono circolare completamente durante il rovesciamento primaverile ogni anno. Inoltre, alcuni laghi abbastanza profondi da stratificarsi non lo faranno, se hanno un lungo recupero orientato al vento prevalente o sono influenzati dalle principali correnti fluviali in arrivo. Infine, i laghi con significativo afflusso di acque sotterranee possono avere basse concentrazioni di ossigeno disciolto a causa dell’influenza delle acque sotterranee invece della produttività del lago e della decomposizione biologica.
L’ossigeno disciolto e il regime di temperatura di un lago è importante conoscere al fine di sviluppare piani di gestione appropriati. I modelli di ossigeno e temperatura di un lago influenzano non solo le qualità fisiche e chimiche di un lago, ma le fonti e le quantità di fosforo, nonché i tipi di pesci e popolazioni animali.

Le informazioni di cui sopra sono state prese direttamente dal rapporto di sintesi annuale 2008 del programma di monitoraggio dei laghi cooperativi del Michigan, pubblicato dal Dipartimento della qualità ambientale del Michigan (rapporto n. MI / DEQ / WB-09/005).

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